Αρχική » Παθοφυσιολογία » Νευρωνικά δίκτυα

Category Archives: Νευρωνικά δίκτυα

Advertisements

Αλλαγές των νευρωνικών δικτύων σε ασθενείς με επιληψία

Οι ασθενείς με την πλέον συχνή μορφή εστιακές επιληψίας έχουν διάχυτες, μη φυσιολογικές συνδέσεις στους εγκεφάλους τους, που θα μπορούσαν να προσφέρουν στοιχεία για τη διάγνωση και τη θεραπεία, σύμφωνα με μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Radiology.

Η επιληψία του κροταφικού λοβού χαρακτηρίζεται από κρίσεις που ξεκινούν από τους κροταφικούς λοβούς, που βρίσκονται και στις δύο πλευρές του εγκεφάλου, ακριβώς πάνω από το αυτί. Παλαιότερα, οι ειδικοί θεωρούσαν πως η πάθηση αυτή σχετιζόταν με βλάβες δομών εντός του κροταφικού λοβού, όπως ο ιππόκαμπος. Πρόσφατες έρευνες, ωστόσο, εμπλέκουν το δίκτυο default mode (DMN), την ομάδα δηλαδή των εγκεφαλικών περιοχών που ενεργοποιούνται κατά τη διάρκεια ήρεμης ενδοσκόπησης και απενεργοποιούνται κατά τη διάρκεια συμπεριφορών με κάποιο στόχο. Το DMN αποτελείται από διάφορους κόμβους, που είναι περισσότερο ενεργοί σε φάση ηρεμίας.

Για να μάθουν περισσότερα, οι ερευνητές πραγματοποίησαν απεικόνιση εγκεφάλων με την τεχνική diffusion tensor imaging, ένα είδος μαγνητικής τομογραφίας που καταγράφει την κίνηση, ή διάχυση (diffusion), του νερού εντός της εγκεφαλικής λευκής ουσίας, δηλαδή των νευρικών ινών που μεταφέρουν σήματα σε όλον τον εγκέφαλο. Η ομάδα μελέτης αποτελούνταν από 24 ασθενείς με επιληψία αριστερού κροταφικού λοβού, οι οποίοι είχαν δρομολογηθεί για χειρουργική επέμβαση αφαίρεσης της περιοχής από όπου ξεκινούσαν οι κρίσεις τους. Οι ερευνητές συνέκριναν τους ασθενείς αυτούς με 24 υγιείς δείκτες, χρησιμοποιώντας ένα πρωτόκολλο MRI προσανατολισμένο στην ανίχνευση οδών λευκής ουσίας με τεχνικές διάχυσης σε υψηλή ανάλυση. Τα δεδομένα αναλύθηκαν με μια νέα τεχνική που αναγνωρίζει και ποσοτικοποιεί τις δομικές συνδέσεις στον εγκέφαλο.

Οι ασθενείς με επιληψία του αριστερού κροταφικού λοβού εμφάνισαν μείωση της μακράς εμβέλειας συνδεσιμότητας κατά 22% έως 45% σε περιοχές του DMN συγκριτικά με τους υγιείς δείκτες.

«Χρησιμοποιώντας MRI διάχυσης, βρήκαμε αλλαγές στην δομική συνδεσιμότητα πέρα του έσω κροταφικού λοβού, ειδικά στο δίκτυο default mode», δήλωσε ο Steven M. Stufflebeam M.D. του Κέντρου Βιοϊατρικής Απεικόνισης Athinoula A. Martinos του Γενικού Νοσοκομείου Μασαχουσέτης στη Βοστώνη.

Επιπλέον της μειωμένης μακράς εμβέλειας συνδεσιμότητας, οι ασθενείς με επιληψία είχαν μια αύξηση κατά 85% έως 270% της τοπικής συνδεσιμότητας εντός και πέραν του DMN. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτό μπορεί να αποτελεί μια προσαρμογή στην απώλεια της μακράς εμβέλειας συνδεσιμότητας.

«Η αύξηση των τοπικών συνδέσεων μπορεί να αναπαριστά ένα παθολογικό μηχανισμό προσαρμογής, κατά τον οποίο διατηρούνται οι συνολικές νευρικές συνδέσεις, παρά την απώλεια συνδέσεων με σημαντικά άλλα κέντρα», υποστηρίζει ο Dr Stufflebeam.

Τα αποτελέσματα υποστηρίζονται από παλαιότερες μελέτες λειτουργικής MRI, που δείχνουν μειωμένη λειτουργική συνδεσιμότητα στις περιοχές του DMN στην επιληψία του κροταφικού λοβού. Οι ερευνητές δεν είναι βέβαιοι αν οι δομικές αλλαγές προκαλούν τις λειτουργικές αλλαγές ή συμβαίνει το αντίστροφο.

«Είναι πιθανώς η καταστροφή της μυελίνης, που είναι η μονωτική ουσία των νευρώνων, που προκαλεί μια επιβράδυνση της μετάδοσης των πληροφοριών, αλλά δεν ξέρουμε ακόμα με βεβαιότητα», λέει ο Dr Stufflebeam.

Ο Dr. Stufflebeam και οι συνεργάτες του σχεδιάζουν να συνεχίσουν την έρευνά τους, χρησιμοποιώντας δομική και λειτουργική MRI με ηλεκτροεγκεφαλογράφημα και μαγνητοεγκεφαλογράφημα για να ανιχνεύσουν αλλαγές της διάχυσης και να εξετάσουν την δραστηριότητα του εγκεφάλου σε πραγματικό χρόνο.

«Ο μακροπρόθεσμος στόχος μας είναι να εξετάσουμε αν μπορούμε να προβλέψουμε από μελέτες διάχυσης το ποιος θα ανταποκριθεί καλά σε μια χειρουργική επέμβαση», δήλωσε.

Πηγή

Advertisements

Άγχος και επιληψία: Νέα ευρήματα

Παιδιά με συνυπάρχουσα επιληψία και αγχώδη διαταραχή έχουν ογκομετρικές αλλαγές στον εγκέφαλο παρόμοιες με αυτές που παρατηρούνται σε μη επιληπτικούς ασθενείς με αγχώδεις διαταραχές, δείχνει μια νέα έρευνα.

«Συχνά, το άγχος στην επιληψία θεωρείται αποτέλεσμα του απροβλέπτου των κρίσεων και δεν αντιμετωπίζεται», δήλωσε στο Medscape Medical News η Jana Jones, PhD, αναπληρωτής καθηγήτρια της Σχολής Ιατρικής και Δημόσιας Υγείας στο Πανεπιστήμιο του Wisconsin στο Madison. «Αλλά τα αποτελέσματα της μελέτης αυτής υποστηρίζουν ότι υπάρχει μια υποκείμενη μη φυσιολογική νευρική βιολογία που μπορεί να επηρεάζει ορισμένες υποφλοιώδεις και φλοιϊκές περιοχές που σχετίζονται με το άγχος. Η κλινική συνέπεια του ευρήματος αυτού είναι πως οι κατάλληλες θεραπείες για τις αγχώδεις διαταραχές θα πρέπει να χρησιμοποιούνται στα παιδιά με επιληψία και άγχος, ειδικά αν η νευροβιολογία είναι παρόμοια με άτομα με άγχος, ανεξαρτήτως του αν αυτά πάσχουν από επιληψία».

Τα ευρήματα παρουσιάστηκαν στο 30ο Διεθνές Συνέδριο Επιληψίας.

Πολλαπλές Αγχώδεις Διαταραχές

Η μελέτη συμπεριελάμβανε 88 παιδιά με επιληψία (24 με συνυπάρχουσα διαταραχή άγχους και 64 χωρίς) και 50 συμμετέχοντες-δείκτες χωρίς επιληψία ή άγχος που ήταν πρώτου βαθμού ξαδέρφια των ασθενών με επιληψία. Η μέση ηλικία των συμμετασχόντων ήταν 12,8 ετών (μόνο με επιληψία), 12,1 ετών (επιληψία συν άγχος) και 13,3 ετών (άτομα-δείκτες). Η ηλικία της έναρξης των κρίσεων και η διάρκεια της επιληψίας ήταν 12,1 έτη και 7,9 μήνες, αντίστοιχα, στους συμμετέχοντες με άγχος και 11,2 έτη και 8,5 μήνες στους συμμετέχοντες χωρίς άγχος. «Τα παιδιά με επιληψία εξετάσθηκαν εντός 12 μηνών από την διάγνωσή τους, είχαν φυσιολογικές νευρολογικές εξετάσεις και φυσιολογική MRI», δήλωσε η Dr Jones. Όλοι οι συμμετέχοντες και οι γονείς τους συμπλήρωσαν ένα ημιδομημένο ψυχιατρικό ερωτηματολόγιο (Kiddie Schedule for Affective Disorders and Schizophrenia).

Σχετικά με τα είδη των αγχωδών διαταραχών που αναγνωρίστηκαν «η πιο συχνή διάγνωση ήταν η ειδική φοβία και δεύτερη ήταν το άγχος αποχωρισμού, ακολουθούμενο από την κοινωνική φοβία και την γενικευμένη αγχώδη διαταραχή», δήλωσε η Dr Jones. «Πολλά από τα παιδιά είχαν περισσότερες από μία διαταραχή άγχους ή συνυπήρχε και μια καταθλιπτική διαταραχή».

Οι συμμετέχοντες υπεβλήθησαν σε μαγνητική τομογραφία εγκεφάλου Τ1. «Εστιάσαμε στους όγκους των αμυγδαλοειδών πυρήνων του εγκεφάλου και στο πάχος του προμετωπιαίου φλοιού που σχετίζονται με την υπόθεση της βιβλιογραφίας σχετικά με τις αγχώδεις διαταραχές και τη συμμετοχή σε αυτές των εγκεφαλικών αυτών περιοχών», δήλωσε η Dr. Jones. «Οι εγκεφαλικές αυτές περιοχές δεν έχουν πραγματικά εξεταστεί στα παιδιά με νέα ή πρόσφατης έναρξης επιληψία που να είχαν επίσης και κάποια αγχώδη διαταραχή».

Αναγνώριση, Αντιμετώπιση Άγχους

Η μελέτη έδειξε πως τα παιδιά με διαταραχές άγχους και επιληψία είχαν σημαντικά μεγαλύτερο όγκο αριστερού αμυγδαλοειδούς πυρήνα συγκριτικά με παιδιά που είχαν μόνο επιληψία, όπως και με τους δείκτες. «Στα παιδιά με επιληψία και άγχος, ο όγκος τόσο του αριστερού όσο και του δεξιού αμυγδαλοειδούς πυρήνα ήταν μεγαλύτερος – αλλά σημαντικά μεγαλύτερος ήταν μόνο στον αριστερό αμυγδαλοειδή πυρήνα», σημείωσε.  Παρομοίως, τα παιδιά με επιληψία και άγχος παρουσίασαν μια λέπτυνση του φλοιού στους μετωπιαίους λοβούς, που είναι γνωστό ότι σχετίζονται με το συναίσθημα και το άγχος στον γενικό πληθυσμό.

Ειδικότερα, ο έσω κογχικός προμετωπιαίος φλοιός ήταν λεπτότερος στα παιδιά με επιληψία και άγχος συγκριτικά με τα παιδιά που είχαν μόνο επιληψία και τους συμμετέχοντες-δείκτες. Ξανά, αυτό ίσχυε και για την αριστερή και για την δεξιά πλευρά, αλλά ήταν σημαντική μόνο στην αριστερή. Εν αντιθέσει, οι ογκομετρικές αναλύσεις σε περιοχές του ιπποκάμπου και την προκεντρική έλικα δεν έδειξαν διαφορές μεταξύ των ατόμων-δεικτών, των ασθενών που είχαν μόνο επιληψία και αυτών με επιληψία και άγχος. «Τόσο οι αμυγδαλοειδείς πυρήνες του εγκεφάλου όσο και ο προμετωπιαίος φλοιός εμπλέκονται στο άγχος στον γενικό πληθυσμό», σημειώνει η Dr. Janis. «Φαίνεται ότι συνεργάζονται στενά στην ερμηνεία του άγχους και του φόβου και καθορίζουν την αντίδραση. Οι αμυγδαλοειδείς πυρήνες είναι τμήμα του μεταιχμιακού συστήματος και εμπλέκονται στις επιδράσεις της συναισθηματικής διέγερσης. Είναι γνωστοί  επίσης και ως κέντρα του φόβου. Ο προμετωπιαίος λοβός φαίνεται να ρυθμίζει την έκφραση του άγχους, του φόβου και του stress». Δήλωσε πως τα ευρήματά της δείχνουν τη σημασία της διάγνωσης και της αντιμετώπισης του άγχους σε παιδιά επιληψία.

«Γνωρίζουμε ότι το μη θεραπευόμενο άγχος στην παιδική ηλικία αυξάνει την πιθανότητα κατάθλιψης και άλλων ψυχιατρικών παθήσεων στην ενήλικη ζωή, έτσι είναι σημαντικό να αντιμετωπίζουμε νωρίς τις καταστάσεις αυτές», δήλωσε, προσθέτοντας πως η ομάδα της πρόσφατα διεξήγαγε μια πιλοτική μελέτη χρησιμοποιώντας γνσιακή-συμπεριφορική θεραπεία στην οποία τα παιδιά αντέδρασαν «αρκετά καλα».

Σημαντική Μελέτη

Σχολιάζοντας τα ευρήματα στο Medscape Medical News, η Karen Blackmon, PhD, δήλωσε πως είναι «μια σημαντική μελέτη δείχνοντας μια βασική νευροβιολογική συνιστώσα για το άγχος στην επιληψία, και όχι μια δευτεροπαθής συναισθηματική αντίδραση από το βάρος του να ζεις με επιληψία. Τα στοιχεία για τις ανωμαλίες στο δίκτυο αυτό, όπως παρουσιάστηκαν στην μελέτη αυτή, υποδηλώνουν ότι η ικανότητα περιορισμού μιας αντίδρασης φόβου μπορεί να είναι περιορισμένη σε μια υποομάδα παιδιών με επιληψία. Η γνώση αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κατευθύνει τους θεραπευτικούς στόχους, όπως την ανάπτυξη αντιρροπιστικών στρατηγικών για την ρύθμιση του φόβου που μπορεί να χρησιμοποιούν άλλες περιοχές του εγκεφάλου», πρόσθεσε η Dr Blackmon, αναπληρώτρια καθηγήτρια νευρολογίας στο Ιατρικό Κέντρο Langone του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης.

Η Dr Blackmon προσθέτει περαιτέρω πως η μεγέθυνση των αμυγδαλοειδών πυρήνων έχει και παλαιότερα καταγραφεί στην παιδική επιληψία με συνυπάρχον άγχος. Ωστόσο, δήλωσε, αυτό που είναι νέο στην μελέτη αυτή είναι το εύρημα της λέπτυνσης του προμετωπιαίου φλοιού. « Αν υπάρχει κάποια παθολογία ή μειωμένη αποτελεσματικότητα του δικτύου στους προμετωπιαίους λοβούς στα παιδιά με επιληψία, αυτό μπορεί να αυξήσει την επιρρέπεια στο άγχος, προκαλώντας μειωμένη ικανότητα περιορισμού μιας αντίδρασης φόβου. Ιδανικά, μελλοντικές εργασίες θα πρέπει να ελέγξουν το αν υπάρχουν μη φυσιολογικές συνδέσεις μεταξύ του προμετωπιαίου φλοιού και των αμυγδαλοειδών πυρήνων σε ασθενείς με επιληψία και άγχος, θεωρώντας τις περιοχές αυτές ως τμήμα ενός δικτύου, παρά ως μεμονωμένες περιοχές», ισχυρίστηκε η Dr Blackmon.

Πηγή:  http://www.medscape.com/viewarticle/807291

Νέα ευρήματα για αποτελεσματικότερο έλεγχο των κρίσεων

Οι μελέτες μιας ομάδας από τις ΗΠΑ στις συνάψεις – τα κενά που διαχωρίζουν τους διάφορους νευρώνες – θα μπορούσαν να στρώσουν το δρόμο για νέες θεραπείες στην επιληψία, δηλώνουν ερευνητές από τις ΗΠΑ.

Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Brandeis στη Μασαχουσέτη μελέτησαν αυτά τα σημεία διακυτταρικής επαφής, διά μήκους των οποίων περνάνε πληροφορίες από τον έναν νευρώνα στον επόμενο. Ο αρχικός τους στόχος ήταν να βρουν το πώς οι ανασταλτικές GABAεργικές συνάψεις – που εμποδίζουν τις πληροφορίες να μεταφερθούν στον επόμενο νευρώνα – δημιουργούνται. Οι εξετάσεις αποκαλύπτουν πως μια πρωτεΐνη, που ονομάζεται Sema4D, παίζει σημαντικό ρόλο. Όταν αφαιρέθηκε η πρωτεΐνη αυτή, οι νευρώνες δεν παρήγαγαν πλέον GABAεργικές συνάψεις.

Η υποψήφιος διδάκτορας νευροεπιστημών Marissa Kuzirian είχε την ιδέα να ελέγξει τις επιδράσεις προσθήκες της πρωτεΐνης Sema4D σε νευρώνες και ανακάλυψε πως  μέσα σε λίγα λεπτά τα α κύτταρα άρχισαν να κατασκευάζουν GABAεργικές συνάψεις. Τα ευρήματα. Που δημοσιεύτηκαν στο Journal of Neuroscience, θα μπορούσαν να έχουν επιπτώσεις στην αντιμετώπιση των κρίσεων σε άτομα με επιληψία, ισχυρίζονται οι ερευνητές.

Τη στιγμή της εμφάνισης της επιληπτικής κρίσεις, όταν υπάρχει πολύ διέγερση στον εγκέφαλο και δεν υπάρχει τίποτα να εμποδίσει την μεταφορά σημάτων μεταξύ των νευρώνων, η ικανότητα ταχείας αναστολής αυτής της ηλεκτρικής «σφαγής» – δημιουργώντας περισσότερες ανασταλτικές συνάψεις σε μικρό χρονικό διάστημα – θα μπορούσε να βοηθήσει στον τερματισμό των κρίσεων. Πραγματικά, οι εργαστηριακές εξετάσεις επιβεβαίωσαν πως όταν οι νευρώνες σε ένα μοντέλο επιληψίας με ιστό θηλαστικού αντιμετωπίστηκαν με Sema4D, παρατηρήθηκε από τους ερευνητές πως η ηλεκτρική τους εκφόρτιση επέστρεψε σε σχεδόν φυσιολογικά επίπεδα εντός δύο ωρών. Η έρευνα είναι σε πολύ αρχικά στάδια και θα χρειαστούν χρόνια πριν κάποια πιθανή θεραπεία να είναι έτοιμη για κλινική δοκιμή. Ωστόσο, η ομάδα είναι ενθουσιασμένη με τις δυνατότητες της ανακάλυψης.

Η Dr Suzanne Paradis, αναπληρωτής καθηγητής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Brandeis, δήλωσε: «Δεν σκοπεύαμε να μελετήσουμε την επιληψία, ωστόσο ανακαλύψαμε κάτι που δεν γνωρίζαμε πριν. Για αυτό η χρηματοδότηση της βασικής έρευνας είναι τόσο σημαντική. Ποτέ δεν ξέρεις από πού θα έρθει η επόμενη μεγάλη, ριζοσπαστική ανακάλυψη».

Πηγή:  http://www.epilepsyresearch.org.uk/early-research-could-lead-to-new-seizure-treatments-2/

Οι μεσοκριτικές εκφορτίσεις επηρεάζουν τη λειτουργία της μνήμης

Μια ενδιαφέρουσα μελέτη, που παρουσιάζει στοιχεία για τον ρόλο των μεσοκριτικών εκφορτίσεων στην λειτουργία της μνήμης, μας παρουσιάσει συνοπτικά ο Joseph I. Sirven, MD, Editor-in-Chief του epilepsy.com

Τον Μάιο του 2013, στο περιοδικό Neurology articles ahead of press, οι Drs Kleen και οι συνεργάτες του από το Ιατρικό Κέντρο Dartmouth Hitchcock, παρουσίασαν μια εντυπωσιακή ανάλυση 10 ασθενών, στους οποίους είχαν εμφυτευθεί εν τω βάθει ηλεκτρόδια στον ιππόκαμπο τους για προεγχειρητικό εντοπισμό των κρίσεων. Οι ασθενείς εκτιμήθηκαν για να εξετασθεί η επίπτωση των μη επιληπτικών εκφορτίσεων στις διάφορες μνημονικές λειτουργίες. Η μελέτη βρήκε τα ακόλουθα:

  • Μεσοκριτικές εκφορτίσεις – εκφορτίσεις όταν κάποιος δεν έχει επιληπτικές κρίσεις – που συνέβησαν κατά την περίοδο ανάκτησης της μνήμης μείωναν την πιθανότητα σωστής απάντησης όταν συνέβαιναν στην αντίθετη πλευρά από την εστία των κρίσεων ή όταν συνέβαιναν και στις δύο πλευρές.
  • Επιπλέον, οι αμφοτερόπλευρες εκφορτίσεις κατά τη διάρκεια διατήρησης της μνήμης είχαν παρόμοιο αποτέλεσμα, ειδικά όταν εμφανιζόταν συμπλέγματα αιχμής- κύματος μεγαλύτερης διάρκειας.
  • Οι μεσοκριτικές επιληπτόμορφες εκφορτίσεις κατά τη διάρκεια της κωδικοποίησης ή όταν καταγράφονται νέες πληροφορίες δεν έχουν επίδραση και ο χρόνος αντίδρασης έμεινε επίσης ανεπηρέαστος κατά τις μεσοκριτικές επιληπτόμορφες εκφορτίσεις.

Οι συγγραφείς καταλήγουν στο ότι οι μεσοκριτικές εκφορτίσεις του ιπποκάμπου στους ανθρώπους διαταράσσουν τη διατήρηση και την ανάκληση, αλλά όχι την καταγραφή νέων πληροφοριών. Η επίδραση του αν οι εκφορτίσεις είναι αμφοτερόπλευρες ή στην αντίθετη πλευρά της εντόπισης των κρίσεων μπορεί να σχετίζεται με το πώς αντιρροπεί ο εγκέφαλός σας στην περιοχή του εγκεφάλου που δεν εμφανίζει κρίσεις. Η μελέτη αυτή ενισχύει το επιχείρημα πως οι μεσοκριτικές εκφορτίσεις δεν είναι τόσο αθώες όσο θεωρούνταν παλιότερα.

Πηγή:  http://www.epilepsy.com/newsletter/jun13/sharp_waves